【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.23】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24UT1193

利用課題名 / Title

三次元微細加工イオントラップの製作及び評価

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

めっき,量子効果/ Quantum effect,電子顕微鏡/ Electronic microscope,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

長谷川 秀一

所属名 / Affiliation

東京大学工学系研究科原子力専攻

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-716：LL式高密度汎用スパッタリング装置(2024)
UT-706：金メッキ装置
UT-800：クリーンドラフト潤沢超純水付
UT-853：簡易電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

三次元微細加工イオントラップ電極の金膜形成とその評価

実験 / Experimental

アルミナ基板へ金スパッタを施す前に，基板表面のデブリを洗浄した．純度　９９．８％のアセトンの超音波溶液で１５分間洗浄し，その後濃硫酸（９８％）4に対して過酸化水素（３０％　希釈）１の割合で調精したピラニア溶液で１０分間洗浄を行なった．　ピラニア溶液混合の発熱によるアルミナ基板の損傷を防ぐため，混合後に３０分以上経過した後洗浄を実施した．洗浄後，スパッタ装置を用いて，５０ｎｍのチタン層，１００ｎｍの金層を形成して導電面を作製した．その後，電子顕微鏡を用いて基板上下面とスリット加工が施された側面にスパッタされた金蒸着を評価した．

結果と考察 / Results and Discussion

アセトンとピラニア溶液による二段階洗浄前後のアルミナ基板表面を実体顕微鏡で観察した結果を図１に示す．洗浄前に赤枠で囲まれているのは，１０　μｍ　程度のアルミナ基板由来のデブリである．洗浄後にはデブリが除去されていることがわかる．一方で，有機物がどれだけ残っているかを組成レベルで確認するためには　ＴＸＲＦ（Ｔｏｔａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｘ－ｒａｙ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）　法が使用されるが，　４インチウェハー規格の測定にのみ対応しており，チップ形状の本基板では実施することができなかった．スパッタ蒸着後の基板を電子顕微鏡で評価した結果を図２に示す．図２ａは上面から基板を観察しており，図２ｂと図２ｃは基板スリットの側面から観察している．電子顕微鏡画像では基板の全体が白く見えるが，この組成をＥＤＸで評価すると全てＡｕであったため，基板上下面とスリット加工側面に金膜が付着していることがわかった．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１．アルミナ基板の洗浄効果．赤丸で囲われているのはレーザー加工の際に生じた基板デブリであり，洗浄によって適切に除去されている ．

図２．スパッタ蒸着後の基板表面を電子顕微鏡で観察した画像．a は基板上面から観察された画像であり，b と c はスリット加工が施された側面から観察された画像である．

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件